第八章第二节《重力势能》达标检测
(满分100分,答题时间50分钟)
一.单选题(本大题共7小题,共28分)
1.2020年11月24日,“长征五号遥五”运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地一月转移轨道。“嫦娥五号”探测器在地球表面发射上升的过程中,重力做功和重力势能变化情况为( )
A.重力做正功,重力势能减小
B.重力做正功,重力势能增加
C.重力做负功,重力势能减小
D.重力做负功,重力势能增加
2.甲乙两个物体质量之比1∶2,离地面高度之比是4∶1,选地面为零重力势能的位置,则甲与乙的重力势能之比是( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
3.如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力f的大小不变,则下列说法正确的是( )
A.重力做功为mgL B.悬线拉力做负功
C.空气阻力做功为 fL D.空气阻力f做功为
4.关于重力势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力势能的大小只跟它的质量有关
B.物体放在地面时,它的重力势能就为零
C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能增加了
D.重力势能的变化量跟重力对物体做的功无关
5. 两个完全相同的小球,在同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出,最后都落到同一水平地面上。不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.两小球落地时速度相同
B.从抛出至落地,重力对两小球做的功相同
C.两小球落地时,重力的瞬时功率相同
D.从抛出至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
6.一个的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是()( )
A.重力做功为 B.重力做了的负功
C.物体的重力势能一定减少 D.物体的重力势能一定增加
7.一质量为的工件,在外力作用下以大小为的加速度竖直向上做匀加速直线运动,已知当地重力加速度为。则工件在上升高度为的过程中( )
A.工件的重力势能减少 B.工件的重力势能增加
C.工件的动能增加 D.工件的动能减少
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,漏选得3分,共18分)
8.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。关于此过程,重力加速度为g,(阻力不计)下列说法中正确的是( )
A.提升过程中手对物体做功mah
B.提升过程中合外力对物体做功mah
C.提升过程中物体的重力势能增加
D.提升过程中物体克服重力做功mgh
9.如图所示,倾角为、长度为的光滑斜面,一质量为的小物块从斜面顶端由静止开始下滑,重力加速度取,则( )
A.整个过程中重力做功
B.整个过程中合外力做功
C.整个过程中重力做功的平均功率是
D.小物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是
10.质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为,在物体下落h的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体重力做的功为mgh
B.物体所受阻力做功为
C.物体重力势能减少了mgh
D.物体所受合外力所做的功为
填空题(共17分)
11.(9分)如图,一质量为、长度为的均匀柔软细绳竖直悬挂在天花板上,若以天花板为参考平面,细绳的重力势能为________:现将绳的下端竖直向上拉起至点,点与绳的上端相距,在此过程中,细绳的重力势能__________(填“增加”或“减少”),重力势能的变化量大小为_________。(重力加速度大小为)
12.(8分)如图,物块从倾角θ=37°,高H=3m的光滑斜面顶端静止下滑,滑至底端时的速度大小为________m/s.若以斜面底端为重力势能零点,则当物块下滑________m时,其动能与重力势能之比为2:3.(g取10m/s2,sin37 =0.6,cos37 =0.8)
解答题(共37分)
13.(12分)用起重机在1分钟内将地面上质量为m=2.0×103kg的物体竖直向上匀速提升到h=15 m的高处,g取10 m/s2,将物体视为质点,不计空气阻力。则:
(1)以地面为参考平面,求物体在h = 15 m处的重力势能Ep。
(2)求起重机对物体所做的功WF。
(3)求起重机做功的功率。
14.(12分)两个底面积都是的圆桶放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为和,如图所示,已知水的密度为。现把连接两桶的阀门打开,不计摩擦阻力,当两桶水面高度相等时,水的重力做功多少?重力势能变化多少?
15.(13分)一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)小物块的质量m和下滑过程中的加速度a;
(2)斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ;
(3)当小物块的动能与重力势能相等时,沿斜面下滑的时间t。
试卷第2页,共3页
试卷第3页,共3页
参考答案
1.D 2.B 3.A 4.C 5.B 6.C 7.B 8.BD 9.BC 10.AC
11. 增加
12. 2
13.(1);(2);(3)5000W
14.水的重力做功,重力势能减少
15.(1)1kg,a大小为2m/s2,方向沿斜面向下;(2)0.5;(3)1.94s答案第2页,共1页
答案第1页,共1页